Từ việc phân loại pin lithium, hãy hiểu công nghệ chính của pin nguồn trong ba phút

"Mặc dù lithium iron phosphate tốt, nhưng nó không tốt bằng pin bậc ba."
Pin năng lượng của các phương tiện năng lượng mới có thể được chia thành pin thứ cấp (bao gồm pin axit-chì, pin niken-cadmium, pin niken-kim loại hyđrua và pin lithium) và pin nhiên liệu.

Trong số này, chúng tôi tiếp tục hoàn thiện nó, bắt đầu với việc phân loại pin lithium và phân tích các lộ trình kỹ thuật chính của pin nguồn trên thị trường.

nguyên tắc làm việc
Trước tiên, xin đúng một khái niệm, pin lithium thường được chia thành hai loại theo vật liệu được sử dụng trong điện cực dương và âm:

Pin kim loại lithium sử dụng mangan dioxide làm vật liệu điện cực dương và kim loại lithium hoặc kim loại hợp kim của nó làm vật liệu điện cực âm; pin lithium-ion sử dụng oxit kim loại hợp kim lithium làm vật liệu điện cực dương và than chì làm vật liệu điện cực âm.

Pin kim loại Lithium không đủ ổn định và không thể sạc được, vì vậy chúng không phải là pin phụ. Đối với các loại xe năng lượng mới, những gì chúng ta thường gọi là pin lithium đề cập đến pin lithium-ion.

Hãy cùng xem cách hoạt động của pin lithium-ion:
Pin lithium-ion chủ yếu bao gồm bốn phần: điện cực dương (hợp chất chứa lithium), điện cực âm (vật liệu carbon), chất điện phân và màng ngăn:

Khi pin được sạc, các nguyên tử lithium trên điện cực dương bị ion hóa thành lithium các ion và điện tử (hóa chất), và các ion liti di chuyển đến điện cực âm qua chất điện phân để thu được các điện tử, chúng bị khử thành nguyên tử liti và được nhúng vào các vi lỗ của lớp cacbon (chèn);

Khi pin được phóng điện, các nguyên tử lithium nhúng trong lớp carbon của điện cực âm bị mất các điện tử (deintercalation) để trở thành các ion lithium, di chuyển trở lại điện cực dương (intercalation) qua chất điện phân;

Quá trình sạc và xả của pin lithium, tức là quá trình liên tục xen kẽ và phân cực của các ion lithium giữa các điện cực dương và âm, đi kèm với sự xen kẽ và phân cực của các điện tử tương đương. Số lượng ion liti càng nhiều thì khả năng tích điện và phóng điện càng cao.

Phân loại
Do vật liệu làm catốt khác nhau, pin lithium-ion chủ yếu được chia thành: lithium iron phosphate (LFP), lithium niken (LNO), lithium manganate (LMO), lithium coban (LCO) và lithium niken coban manganate (NCM) bậc ba ), aluminat lithium niken coban bậc ba (NCA), và vật liệu làm điện cực âm chủ yếu là vật liệu carbon graphite.

Tuyến đường kỹ thuật
Dựa trên bảng trên, chúng ta hãy xem xét ứng dụng của các loại pin lithium khác nhau trên thị trường.

Hãy nói về oxit coban liti, vì nó là nguồn gốc của pin liti, tất nhiên, nó cũng có thể được sử dụng làm pin điện để kiểm tra nước trước tiên và nó được sử dụng lần đầu tiên trên Tesla Roadster, nhưng do vòng đời của nó thấp và an toàn, nó đã được chứng minh rằng nó Không thích hợp để sử dụng làm pin nguồn. Để bù đắp cho thiếu sót này, Tesla đã sử dụng hệ thống quản lý pin hàng đầu thế giới để đảm bảo sự ổn định của pin. Lithium coban oxide hiện chiếm thị phần lớn trong lĩnh vực 3C.

Thứ hai là pin lithium manganate, lần đầu tiên được đề xuất bởi công ty pin AESC. AESC này không hề nhỏ, nó là liên doanh giữa Nissan và Nippon Electric Co., Ltd. (NEC). Mẫu xe đại diện của lithium manganate là Nissan Leaf. Do giá thấp, mật độ năng lượng trung bình và độ an toàn trung bình, nó có hiệu suất tổng thể tốt hơn. Chính vì tính chất ẩm ướt này mà nó dần được thay thế bởi các công nghệ mới.

Tiếp theo là photphat sắt liti . Là sản phẩm chủ lực của BYD, nó có độ ổn định tốt, tuổi thọ cao và lợi thế về giá thành. Nó đặc biệt thích hợp cho các loại xe plug-in hybrid yêu cầu sạc và xả thường xuyên, nhưng nhược điểm của nó là mật độ năng lượng ở mức trung bình.

Cuối cùng là pin lithium bậc ba. Là một ngôi sao đang lên, mật độ năng lượng có thể đạt cao nhất, nhưng độ an toàn tương đối kém. Đối với các loại xe điện thuần túy có yêu cầu về phạm vi bay, triển vọng của chúng rộng hơn và chúng là hướng đi chủ đạo của pin năng lượng hiện nay.